Aaron Morris: How your body could become its own diagnostic lab | TED Fellows

Μετάφραση: Vasilis Moschopoulos Επιμέλεια: Chryssa Rapessi

[Δημιούργησε το μέλλον σου]

(Χτύπημα) Άου!

Ως κάποιος που έχει χτυπήσει το πόδι του στο σκοτάδι

ή έψαξε μια ώρα για τα κλειδιά του, ξέρει

[SHAPE YOUR FUTURE]

(Slam) Ow!

ότι συχνά περιοριζόμαστε στο τι μπορούμε να δούμε.

As anyone who’s stubbed a toe in the dark

Στην πραγματικότητα, τα σώματα μας μπορούν να γίνουν μαύρα κουτιά.

or spent an hour searching for their keys knows

Σήμερα, θα σας δείξω το όραμα της υγειονομικής περίθαλψης

we're often limited by what we can or cannot see.

που χτίζουν οι επιστήμονες και οι μηχανικοί, όπως εγώ.

In fact, even our own bodies can be black boxes.

Δημιουργούμε ένα διαγνωστικό εργαστήριο μέσα στο σώμα μας

Today, I want to take you through a vision of health care

που παρέχει συνεχή ανάλυση της υγείας σας

that scientists and engineers, myself included, are building.

ώστε να βλέπουμε καλύτερα τι συμβαίνει στους ασθενείς.

We are creating a diagnostic lab inside your body

Σήμερα, εάν κάποιος είναι άρρωστος,

μπορεί να κάνουμε διάγνωση με μια βιοψία,

that can provide a continuous analysis of your health

βγάζοντας ιστό που έχει προσληφθεί έξω από το σώμα για να τον δούμε.

so that we can better see what's happening in patients.

Currently, if someone is sick,

Το κάνουμε εάν υποψιαζόμαστε ότι υπάρχει καρκινική ανάπτυξη.

we may diagnose them by using a biopsy

Δυστυχώς, αυτή η προσέγγιση δεν δουλεύει πάντα

to bring disease tissue outside the body where we can see it.

λόγω δύο μεγάλων προβλημάτων.

We do this if we suspect, for instance, that a growth might be cancerous.

Πρώτον, σε μερικούς ιστούς όπως ο εγκέφαλος ή ο νωτιαίος μυελός,

δεν μπορεί να γίνεται τακτική βιοψία.

Unfortunately, this approach can't work all the time

Δεύτερον, οι γιατροί συχνά δεν γνωρίζουν ποιος ιστός προκαλεί το πρόβλημα,

because of two major problems.

First, some tissues, like brains or spinal cords,

έτσι δεν ξέρουν σε τι να κάνουν βιοψία.

Μέχρι σήμερα, για προβλήματα όπως αυτά χρησιμοποιούμε εξωτερικές εξετάσεις,

can't be routinely biopsied.

And second, doctors often don't know which tissue is causing the problem,

όπως μαγνητικές και εξετάσεις αίματος.

so they don't know what to biopsy.

Αυτά παρέχουν μια ευρεία εικόνα της υγείας του ασθενούς,

So far, we've dealt with these issues using external medical tests,

αλλά δεν βλέπουν τις μοριακές και κυτταρικές αλλαγές

like MRIs or blood tests.

που εμφανίζονται στους ιστούς,

These provide a broad overview of the health of a patient,

και σίγουρα δεν μπορούν να δώσουν αρκετές πληροφορίες

για προληπτική θεραπεία πριν εμφανιστούν συμπτώματα.

but they can't see the molecular and cellular changes

Αυτό είναι ατυχές

that occur within tissues,

γιατί αυτές οι αόρατες αλλαγές είναι που τελικά προκαλούν ασθένειες.

and they certainly can't provide enough information

Η αδυναμία να δούμε αυτές τις αλλαγές

to proactively treat patients before symptoms develop.

οδηγεί σε ανομοιότητα σε αυτά που βλέπουμε σε μια εξέταση

This is unfortunate

because it's these invisible changes that ultimately cause disease.

και αυτά που γνωρίζουμε ότι συμβαίνουν.

Ας πάρουμε για παράδειγμα τη σκλήρυνση κατά πλάκας.

Our inability to measure these changes

results in a disparity between what we can see on a test

Στη ΣΚΠ, η οποία είναι αυτοάνοση ασθένεια,

το ανοσοποιητικό σύστημα προσβάλλει συγκεκριμένους δύο ιστούς:

and what we know is happening in patients.

Let's take multiple sclerosis as an example.

τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό

με αποτέλεσμα τη ζημιά και σε ορισμένες περιπτώσεις, παράλυση.

In MS, which is an autoimmune disease,

the immune system attacks two specific tissues:

Δεν μπορούμε να ανιχνεύχουμε τη ΣΚΠ κάνοντας τακτική βιοψίες εγκεφάλου,

the brain and the spinal cord,

όπου θα υπήρχαν άφθονα και ενεργά κύτταρα που προκαλούν ασθένειες.

resulting in damage and in some cases, paralysis.

Now, we obviously can't catch MS by routinely biopsying people's brains,

Ούτε με αιματολογικές εξετάσεις

επειδή τα κύτταρα που προκαλούν ΣΚΠ είναι τόσο σπάνια και ανενεργά στο αίμα

where there would be abundant and active disease-inducing cells.

που απλά δεν μπορούμε να δούμε.

Ούτε οι τεχνολογίες απεικόνισης εγκεφάλου όπως η μαγνητική τομογραφία

And we can't catch it using a blood test

because the MS-inducing cells are so rare and inactive in the blood

δεν δίνουν απαραίτητες πληροφορίες για την πρόληψη της ΣΚΠ.

Πρέπει να επαναπροσδιορίσουμε.

that we simply can't see them.

Even brain imaging technologies like MRI can't provide the information we need

Στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν αποφασίσαμε να το κάνουμε.

to be proactive about MS.

Αντί να παίρνουμε μια εξωτερική προσέγγιση στη διάγνωση,

So we need to rethink how we see.

ακολουθήσαμε μια προσέγγιση από μέσα προς τα έξω.

My coworkers at the University of Michigan and I decided to do just that.

Δημιουργούμε σημεία για εμφυτεύματα

που έχουν ομοιότητες με άλλα σημεία στο σώμα,

Instead of taking an outside-in approach to diagnostics,

και βελτιώνουν τη διάγνωση δίνοντας πρόσβαση σε πραγματικό χρόνο

we're taking an inside-out approach.

We are creating implantable sites

σε μοριακές και κυτταρικές πληροφορίες σχετικά με άρρωστους ιστούς.

that have similarities to other sites in the body,

and will improve our vision by giving us real-time access

Αυτές θα μας επιτρέψουν να προβλέψουμε τη νόσο

και να αναπτύξουμε θεραπείες που λειτουργούν σε μεμονωμένους ασθενείς.

to molecular and cellular information about diseased tissues.

Πώς μοιάζει αυτή η προσέγγιση;

These insights will enable us to predict the onset of disease

Πρώτο βήμα είναι η κατασκευή νέων ιστών ακριβώς κάτω από το δέρμα.

and even identify therapies likely to work in an individual patient.

Αυτοί οι ιστοί έχουν ομοιότητες με άλλα απρόσιτα όργανα στο σώμα,

So what does this inside-out approach look like?

Step one is to engineer new tissues just under the skin.

όπως ο εγκέφαλος ή οι πνεύμονες.

Με την εμφύτευση ενός πορώδους πλαστικού από βιοϋλικά εγκεκριμένα από τον ΕΟΦ,

These tissues have similarities to other inaccessible sites in the body,

μπορώ να χρησιμοποιήσω τις φυσικές αντιδράσεις του σώματος

like the brain or the lungs.

ώστε τα κύτταρα να μετακινηθούν στον δίσκο,

By implanting a porous plastic disk made of FDA-approved biomaterials,

επιβιώνοντας στο σημείο και σχηματίζοντας ιστό.

Στο τέλος έχουμε έναν κατασκευασμένο ιστό με ενσωματωμένα κύτταρα ανοσοποιητικού,

I can harness the body's natural responses to allow cells to migrate into the disk,

όπως αυτά που χρειαζόμαστε για διάγνωση.

survive at the site and form a tissue.

Αν και αυτοί οι ιστοί είναι σύνθετοι

Eventually, we're left with an engineered tissue

είναι επίσης αβλαβείς

with integrated immune cells,

και μετά από μερικές εβδομάδες, σχεδόν αδιόρατοι.

just the cells we need for diagnosis.

Οι ιστοί μας περιέχουν πληροφορίες που δεν υπάρχουν στο αίμα,

Although these tissues are complex and chronically inflamed,

they're also innocuous

και μπορούν να γεφυρώσουν το χάσμα

and after a few weeks, nearly imperceptible.

μεταξύ αυτών που βλέπουμε σε ένα τεστ

και στις κυτταρικές αλλαγές που συμβαίνουν σε ασθένειες.

Our engineered tissues contain information not present in the blood,

Το δεύτερο βήμα είναι να διαβαστεί αυτό το σήμα.

and they can help bridge the gap

between what we can see on a traditional test

Θα μπορούσα να κάνω βιοψία του κατασκευασμένου σημείου και να το αναλύσω

and cellular changes we know occur in disease.

γιατί τα εμφύτευσα ακριβώς κάτω από το δέρμα.

Step two is to read this signal.

Θα ήταν όμως καλύτερα αν μπορούσαμε

Currently, I could take a biopsy of my engineered site and analyze it

να ενσωματώσουμε και να διαβάσουμε έναν αισθητήρα χωρίς επέμβαση.

because I made them accessible just under the skin.

Μέσα στην επόμενη δεκαετία,

η αυξανόμενη σύγκλιση τεχνολογιών θα μπορεί να κάνει διάγνωση στο εμφύτευμα

But it would certainly be better

if we could incorporate and read a sensor noninvasively.

αξιοποιώντας απλούς ανιχνευτές,

όπως σε μετρητές αρτηριακής πίεσης ή σε έξυπνα ρολόγια.

Within the next decade,

rapidly converging technologies could enable diagnosis at such an implant

Οι μηχανισμοί διάγνωσης και παρακολούθησης ασθενειών

θα μπορούσε να είναι απλό όσο ανοίγοντας μία εφαρμογή, όπως το Candy Crush.

by harnessing simple detectors,

like a blood pressure cuff or smartwatch does now.

Το τρίτο βήμα είναι να αξιοποιήσουμε το τεράστιο φάσμα γνώσεων

The mechanisms for diagnosing and monitoring disease

σε τομείς όπως η μηχανική και επιστήμη των υλικών

could be as simple as opening an app, like Candy Crush on your phone.

για τη βελτίωση των εμφυτευμάτων και την ανάγνωση πληροφοριών.

Step three is to harness the huge array of knowledge

Δεκάδες, αν όχι εκατοντάδες μεμονωμένοι μηχανικοί ιστοί

in fields like engineering and material science

με ενσωματωμένους αισθητήρες

to improve these implants and our ability to read their data.

μπορεί να είναι εμφυτεύσιμοι με μία μόνο εφαρμογή.

Eventually, tens, if not hundreds of individual engineered tissues

Σίγουρα αυτή η προσέγγιση στη διάγνωση είναι αντισυμβατική

with integrated sensors

αλλά είναι ισχυρή.

may be implantable with a single application.

Μέχρι τώρα, το χρησιμοποιήσαμε

για τη διάγνωση μοντέλων μεταστατικού καρκίνου,

Now, this approach to diagnosis is unconventional, to be sure,

διαβήτη τύπου 1, σκλήρυνση κατά πλάκας και απόρριψη μοσχευμάτων.

but it is robust.

So far, my colleagues and I have used it

Κι αυτό είναι μόνο η αρχή.

to diagnose models of metastatic cancer,

Με συνεχείς βελτιώσεις,

type 1 diabetes, multiple sclerosis and organ transplant rejection.

θα μπορούμε να δημιουργήσουμε

ένα διαγνωστικό εργαστήριο μέσα στο σώμα σας

But this is just the beginning of what we can see.

που παρέχει συνεχή ανάλυση της υγείας μας.

With continuous improvements,

Αλλάζοντας το πώς βλέπουμε τι συμβαίνει στους ασθενείς,

we will be able to truly create

a diagnostic lab inside your body

θα μπορούμε να διαγνώσουμε και να θεραπεύσουμε καλύτερα τις ασθένειες

that provides a continuous analysis of your health.

και πιο γρήγορα από ποτέ.

By changing how we see what's going wrong in patients,

Αν είστε πρόθυμοι να ξανασκεφτείτε το πώς βλέπετε τα πράγματα,

we will be able to diagnose and treat diseases better

μπορεί να εκπλαγείτε.

and faster than ever before.

Σας ευχαριστώ.

If you're willing to rethink how you see,

you may be surprised what comes into view.

Thank you.